大千世界的怪事目前已投放市场的主要单片机产品多达70多个系列，500多个品种。这其中还不包括那些系统或整机厂商定制的专用单片机，及针对专门业务、专门市场的单片机品种。这里仅对部分常见的和常用的单片机系列进行介绍。
最早由Intel公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC类兼容的高档芯片的开发上，随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保特与80C51单片机兼容的基础上，这些公司容入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电，如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线C、程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的FlashROM等，开发出上百种功能各异的新品种。这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为80C51系列单片机。客观事实表明，80C51已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯片。
MOTOROLA是世界上最大的单片机厂商，品种全、选择余地大、新产品多是其特点。在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08。68HC05有30多个系列，200多个品种，产量已超过20亿片。16位机68HC16也有十多个品种。32位单片机的683系列也有几十个品种。MOTOROLA单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多，因而使得高频噪声低、抗干扰能力强，更适合用于工业控制领域及恶劣的。
Microchip单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是16C系列8位单片机，CPU采用RISC结构，仅33条指令，其高速度，低电压，低功耗，大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的发展新趋势。且以低价位著称，一般单片机价格都在一美元以下。由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品，已有三种系列多种型号的产品问世，从电脑的外设，家电控制，电讯通信，智能仪器，汽车电子到金融电子的各个领域都得到广泛的应用。Microchip单片机没有掩膜产品，全都是OTP器件（近年已推出FLASH型单片机编者注）。Microchip强调节约成本的最优化设计、使用量大、档次低、价格的产品。
ATMEL公司的90系列单片机是增强RISC内载Flash的单片机，通常简称为AVR单片机，90系列单片机是基于新的精简指令RISC结构的。这种结构是在90年代开发出来的综合了半导体集成技术和软件性能的新结构，这种结构使得在8位微处理器市场上AVR单片机具有最高MIPSmw能力。
NEC单片机自成体系，以8位单片机78K系列产量最高，也有16位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术，以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统。NEC的销售策略著重于服务大客户，并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品。
东芝单片机从4位单片机到64位单片机，门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8位机主要有870系列、90系列等，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟时功耗低至10uA数量级。CPU内部多组寄存器的使用，使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS3000ARISC的CPU结构，面向VCD、数字相机、图像处理等市场。
富士通有8位、16位和32位单片机，其中8位单片机主要有3V产品和5V产品，3V产品应用于消费类及便携设备，如空调、洗衣机、冰箱、电表、小家电等，5V产品应用于工业及汽车电子。8位单片机有8L和8FX两个系列，是市场上最常见的两个系列。16位主流单片机有MB90F387，MB90F462，MB90F548，MB90F428等，这些单片机主要是采用64脚或100脚QFP封装，1或多CAN总线，并可外扩总线，适用于电梯、汽车电子车身控制及工业控制等。32位单片机采用RISC结构，主要产品有MB91101A，它采用100脚QFP封装，超低成本，可外扩总线，适用于POS机、银行税控打印机等；MB91F362GA，208脚QFP封装，CAN总线，可外扩总线，适用于电力及工业控制等；MB91F364GA，120脚LQFP封装，CAN总线C等丰富通讯接口，支持低成本的在线仿真技术（AccemiCMDE），广泛适用于要求高性能低成本的各种应用。富士通公司注重于服务大公司、大客户，帮助大客户开发产品。
单片机与人们的生活已经结为一体。从数字闹钟到电动牙刷和电动剃须刀；从车内应用门锁、停车传感器、ABS，到行车途中交通控制、雷达测速以及交通流量器；从家庭和办公应用中的工厂自动化、照明控制（如荧光灯、镇流器控制、应急灯等），到家庭保健中的植入式心律转复除颤器、胃窥镜等，以及手机、火灾控制系统、烟雾报警器等应用，都有单片机在其中发挥着重要作用。
对如消费、汽车、办公自动化、工业控制和电信等单片机驱动的嵌入式应用来说，每年潜在的市场需求量达48亿片，而每年实际的供应量只有3亿片。因此，未来的单片机市场大有可为。根据In-Stat和Microchip的联合调查报告，2006年每辆汽车中使用的单片机数量约为30个，到2010年，这个数量预计会增加到45个；2010年，全球消费类应用中使用的单片机数量预计会达到41.56亿片，PC和外设中使用的单片机达到约25.66亿片，销售的手机中使用的单片机将达16.4亿片，工业应用中预计达到10.85亿片。离开单片机，人们将无法想象生活会是什么样！
单片机单片机未来发展前景如何以上数据虽然距现在已经有几年的时间了但是对于现在的市场行情来讲需求只能是越来越大，毕竟现在不管是那个行业都在偏向智能化方向发展，所以只能是跟多不会减少。
首先，微软Vista操作系统面世，为广大PC用户提供了Instanton功能，将成为自Y2K后的最主要的一次系统升级。
第四，包括具有HD接收功能的超大纯平电视机、Blu-RayDVD机以及HDDVD高清晰DVD等在内的全新消费电子产品即将上市。
单片机单片机未来发展前景如何上述诸多市场因素为单片机市场的高速发展提供了良好的契机和条件。此外，由于分销商和消费者库存量都处在历史的最低点，这无疑将推动并促成自90年代末高科技浪潮后又一次半导体需求高峰的到来。
运算器由运算部件算术逻辑单元（Arithmetic & Logical Unit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算，输入来源为两个8位数据，分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作，最后将结果存入累加器。例如，两个数6和7相加，在相加之前，操作数6放在累加器中，7放在数据寄存器中，当执行加法指令时，ALU即把两个数相加并把结果13存入累加器，取代累加器原来的内容6。
运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。
控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有：
微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电联接。外部总线又称为系统总线，分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电，实现与各种外围设备连接。
累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能：运算前，用于保存一个操作数；运算后，用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。
数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送（写）或取（读）数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令，也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。
指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据寄存器中，然后再传送到指令寄存器。当系统执行给定的指令时，必须对操作码进行译码，以确定所要求的操作，指令译码器就是负责这项工作的。其中，指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。
PC用于确定下一条指令的地址，以程序能够连续地执行下去，因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址（即程序的首地址）送入PC，使它总是指向下一条要执行指令的地址。
地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存读/写操作完成为止。
显然，当CPU向存储器存数据、CPU从内存取数据和CPU从内存读出指令时，都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样，如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话，那么当CPU和外围设备交换信息时，也需要用到地址寄存器和数据寄存器。
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